一种压力井高温高湿气体除臭装置及工艺方法与流程

1.本发明涉及恶臭气体净化技术领域，特别是涉及一种压力井高温高湿气体除臭装置及工艺方法。


背景技术：

2.污泥干化厂内的洗涤水属于恶臭脏水，洗涤水有高温存在，污水井中的这些高温水在流动状态下会有大量恶臭气体及载汽蒸汽泄压，造成污泥厂厂内恶臭逸散，严重影响了员工的身体健康及周边居民的生活质量。由于受高温气体泄压作用，污水井内安装喷淋还无法解决，需加装化学滤料进行除臭才能满足排放要求。现有的方法是在污水井内安装过滤单元，恶臭气体流经过滤单元内部的干式化学过滤材料，其中的恶臭污染物被化学过滤材料吸附吸收，并被干式化学过滤材料中的强氧化剂杀灭。
3.但存在以下问题：
4.一、井内安装的结构不便于更换滤料。
5.二、化学滤料不适用于高温高湿的环境，当滤料的水分过高时(超过35％)，多孔介质载体会变软，并且压碎强度会降低，进一步造成总吸附表面积的减少。针对压力井存在的上述问题，该发明提出了一套完整的工艺方法，并发明了一套相关的装置，用于彻底解决上述压力井存在的两个问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种压力井高温高湿气体除臭装置及工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题，恶臭气体通过压力井向上经过水冷器结构或空冷器结构其中一种结构后，温度降低，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿，废气再经由干式化学过滤单元吸附吸收后，无臭排放至环境大气中。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.优选的，一种压力井高温高湿气体除臭装置，包括压力井，所述压力井上设置有换热装置和除臭装置，所述换热装置设置于除臭装置下端，所述换热装置包括水冷器结构或空冷器结构中的一种结构，所述除臭装置包括固定外壳，所述固定外壳内设置有化学过滤单元，所述化学过滤单元上端和下端分别连接有支撑装置，所述支撑装置包括格栅支撑架，所述格栅支撑架上端设置有第二化学过滤单元，所述第二化学过滤单元和化学过滤单元内分别设置有干式化学滤料，所述第二化学过滤单元上端连接有透气装置，所述透气装置包括透气外壳，所述透气外壳上设置有透气孔，所述透气孔均匀设置于所述透气外壳周圈处，所述透气孔上端的所述透气外壳上设置有挡雨帽，所述透气外壳上端设置有盲板。
9.优选的，所述固定外壳为圆桶形外壳，所述圆桶形外壳通过卡箍法兰与所述格栅支撑架固定焊接，所述格栅支撑架上端面铺设有多孔结构，所述多孔结构为多孔板或金属丝网的一种。
10.优选的，所述多孔结构上方铺设干式化学滤料，所述干式化学滤料铺设高度为
200-600mm，其中300mm铺设高度为最佳。
11.优选的，所述干式化学滤料由多孔介质材料和化学药剂组成，所述多孔介质材料包括二氧化铝、活性炭和分子筛，所述化学药剂包括强氧化剂、磷酸和氢氧化钾，所述强氧化剂包括高锰酸钾和高锰酸钠。
12.优选的，所述水冷器结构包括中水入口、中水出口和多个第一换热管，所述第一换热管固定连接于管板上，所述管板与所述固定外壳连接，所述中水入口连接于所述第一换热管进水口，所述中水出口连接于所述第一换热管的出水口，所述第一换换热管为光滑管。
13.优选的，所述空冷器结构包括空冷架，所述空冷架上设置有多个基管，所述基管固定连接于所述空冷架上，所述空冷架与所述固定外壳连接，所述基管上固定连接有翅片管，所述翅片管缠绕于所述基管外表面上，所述翅片管为铝带材质，所述基管采用不锈钢管或铝管材质的一种，翅片管基管外径常用25mm、32mm和38mm三种规格。
14.优选的，所述水冷器结构或空冷器结构中的一种结构的排列方式为正三角形或转交正方形中的一种型式。
15.优选的，所述翅片管的翅片型式为l型或ll型中的一种设置。
16.优选的，所述挡雨帽下边缘10-20mm处设置所述透气孔，所述透气孔孔径设置在20-30mm。
17.优选的，一种压力井高温高湿气体除臭装置的工艺方法，包括以下步骤：
18.s1：当恶臭气体通过压力井向上经过水冷器结构后，进行除湿除高温，其中一部分恶臭气体以中水作为冷却介质，通过水冷器结构筒体下部的第一换热管中，与水冷器结构内的高热废气通过管壁进行换热，吸收热量后的中水从筒体上部的中水出口排出，同时水冷器结构内的高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的；
19.s2：当恶臭气体以环境空气作为冷却介质，采用空冷器结构的翅片管扩展传热面积强化管外传热，靠空气横掠过翅片管管束后的空气温升带走管内热负荷，达到冷却管内降温高热废气的目的，采用空气作为冷却介质，腐蚀小不需要特殊的除垢和清洗，使用寿命长，空气容易获得，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿；
20.s3：其中第一换热管或基管其中之一在排列方式主要为正三角形或转角正方形的形式，三角形排列有利于壳程流体形成湍流流动状态，正方形排列方式有利于壳程的清洗，恶臭气体通过干式的化学过滤材料，恶臭气体中的恶臭污染物被化学过滤材料吸附吸收，病菌被干式化学过滤材料中的强氧化剂杀灭，在恶臭气体经过干式化学过滤材料之前，通过换热工艺，将废气降温除湿处理，能够延长干式化学过滤材料的使用寿命。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1、恶臭气体中的恶臭污染物被化学过滤材料吸附吸收，病菌被干式化学过滤材料中的强氧化剂杀灭，在恶臭气体经过干式化学过滤材料之前，增加换热工艺，将废气降温除湿处理，可以延长干式化学过滤材料的使用寿命。
23.2、吸收热量后的中水从筒体上部的接管排出，同时管程内的高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的。水冷器的冷却面积比空冷器要小得多，对环境温度变化不敏感，操作调节比较容易。
24.3、采用空气作为冷却介质，腐蚀小不需要特殊的除垢和清洗，使用寿命长。空气容易获得，不需要附属设备和费用。空气的压降低，故操作费用较低。
25.4、废气通过换热器后，温度降低，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿，废气再经由干式化学过滤单元吸附吸收后，无臭排放至环境大气中。
26.5、高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的。水冷器结构的冷却面积比空冷器结构要小得多，对环境温度变化不敏感，操作调节比较容易。
附图说明
27.图1为本发明压力井高温高湿气体除臭装置整体结构示意图。
28.图2为本发明换热装置结构示意图。
29.图3为本发明水冷器结构原理示意图。
30.图4为本发明空冷器结构原理示意图。
31.图5为本发明l型翅片结构原理示意图。
32.图6为本发明ll型翅片结构原理示意图。
33.图7为本发明正三角排列形式示意图。
34.图8为本发明转角正方形排列示意图。
35.附图标记：1、化学过滤单元，1-1、格栅支撑架，1-2、挡雨帽，1-3、盲板，1-4、透气孔，1-5、干式化学滤料，1-6、卡箍法兰，1-7、固定外壳，2、换热装置，2-1、水冷器结构，2-2、中水入口，2-3、中水出口，2-4、空冷器结构，2-5、翅片管，2-5-1、基管，2-5-2、l型翅片，2-5-3、ll型翅片，2-6、第一换热管,2-7、空冷架，3、压力井，4、废气，5、除臭装置，6、支撑装置，7、第二过滤单元，8、透气装置,9、透气外壳。
具体实施方式
36.下面内容结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
37.实施例1：
38.一种压力井高温高湿气体除臭装置，包括压力井3，所述压力井3上设置有换热装置2和除臭装置5，所述换热装置2设置于除臭装置5下端，所述换热装置2包括水冷器结构2-1或空冷器结构2-4中的一种结构，所述除臭装置5包括固定外壳1-7，所述固定外壳1-7内设置有化学过滤单元1，所述化学过滤单元1上端和下端分别连接有支撑装置6，所述支撑装置6包括格栅支撑架1-1，所述格栅支撑架1-1上端设置有第二化学过滤单元7，所述第二化学过滤单元7和化学过滤单元1内分别设置有干式化学滤料1-5，所述第二化学过滤单元7上端连接有透气装置8，所述透气装置8包括透气外壳9，所述透气外壳9上设置有透气孔1-4，所述透气孔1-4均匀设置于所述透气外壳9周圈处，所述透气孔1-4上端的所述透气外壳上9设置有挡雨帽1-2，所述透气外壳9上端设置有盲板1-3。
39.所述固定外壳1-7为圆桶形外壳，所述圆桶形外壳通过卡箍法兰1-6与所述格栅支撑架1-1固定焊接，所述格栅支撑架1-1上端面铺设有多孔结构，所述多孔结构为多孔板或金属丝网的一种。
40.所述多孔结构上方铺设干式化学滤料，所述干式化学滤料铺设高度为200-600mm，其中300mm铺设高度为最佳。
41.所述干式化学滤料1-5由多孔介质材料和化学药剂组成，所述多孔介质材料包括二氧化铝、活性炭和分子筛，所述化学药剂包括强氧化剂、磷酸和氢氧化钾，所述强氧化剂
包括高锰酸钾和高锰酸钠。
42.所述水冷器结构包括中水入口2-2、中水出口2-3和多个第一换热管2-6，所述第一换热管2-6固定连接于管板上，所述管板与所述固定外壳1-7连接，所述中水入口2-2连接于所述第一换热管2-6进水口，所述中水出口2-3连接于所述第一换热管2-6的出水口，所述第一换换热管2-6为光滑管。
43.所述空冷器结构包括空冷架2-7，所述空冷架上设置有多个基管2-5-1，所述基管2-5-1固定连接于所述空冷架2-7上，所述空冷架2-7与所述固定外壳1-7连接，所述基管2-5-1上固定连接有翅片管2-5，所述翅片2-5管缠绕于所述基管2-5-1外表面上，所述翅片管2-5为铝带材质，所述基管采用不锈钢管或铝管材质的一种，基管外径常用25mm、32mm和38mm三种规格。
44.所述水冷器结构2-1或空冷器结构2-4中的一种结构的排列方式为正三角形或转交正方形中的一种型式。
45.所述翅片管2-5的翅片型式为l型翅片2-5-2或ll翅片型2-5-3中的一种设置。
46.所述挡雨帽1-2下边缘10-20mm处设置所述透气孔1-4，所述透气孔1-4孔径设置在20-30mm。
47.一种压力井高温高湿气体除臭装置的工艺方法，包括以下步骤：
48.s1：当恶臭气体通过压力井3向上经过水冷器结构2-1后，进行除湿除高温，其中一部分恶臭气体以中水作为冷却介质，通过水冷器结构2-1筒体下部的第一换热管2-6中，与水冷器结构2-1内的高热废气通过管壁进行换热，吸收热量后的中水从筒体上部的中水出口排出，同时水冷器结构2-1内的高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的；
49.s2：当恶臭气体以环境空气作为冷却介质，采用空冷器结构2-4的翅片管2-5扩展传热面积强化管外传热，靠空气横掠过翅片管2-5管束后的空气温升带走管内热负荷，达到冷却管内降温高热废气的目的，采用空气作为冷却介质，腐蚀小不需要特殊的除垢和清洗，使用寿命长，空气容易获得，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿；
50.s3：其中第一换热管或基管的其中一种管在排列方式主要为正三角形或转角正方形的形式，三角形排列有利于壳程流体形成湍流流动状态，正方形排列方式有利于壳程的清洗，恶臭气体通过干式的化学过滤材料，恶臭气体中的恶臭污染物被化学过滤材料吸附吸收，病菌被干式化学过滤材料中的强氧化剂杀灭，在恶臭气体经过干式化学过滤材料之前，通过换热工艺，将废气降温除湿处理，能够延长干式化学过滤材料的使用寿命。
51.实施例2：
52.4恶臭气体通过3压力井向上经过换热装置后，温度降低，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿，废气再经由1干式化学过滤单元吸附吸收后，无臭排放至环境大气中。
53.换热装置外形类似于管壳式换热器，其结构是由许多水冷器结构或空冷器结构其中一种所组成的管束，并把这些水冷器结构或空冷器结构两端通过胀接或焊接固定在管板上，管板和外壳连接在一起。管束安装型式采用立式布置，特点是结构紧凑，占地面积小。按冷却介质分为2-1水冷器结构和2-4空冷器结构两种。
54.2-1水冷器结构结构紧凑，是以中水作为冷却介质，从换热器筒体下部的接管通入换热装置的壳程，与管程内的高热废气通过管壁进行换热，吸收热量后的中水从筒体上部
的接管排出，同时管程内的高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的。2-1水冷器结构的冷却面积比2-4空冷器结构要小得多。对环境温度变化不敏感，操作调节比较容易。
55.2-4空冷器结构的结构，以环境空气作为冷却介质，采用2-5翅片管扩展传热面积强化管外传热，靠空气横掠过2-5翅片管管束后的空气温升带走管内热负荷，达到冷却管内高热废气的目的。采用空气作为冷却介质，腐蚀小不需要特殊的除垢和清洗，使用寿命长。空气容易获得，不需要附属设备和费用。空气的压降低，故操作费用较低。
56.换热装置有2-5翅片管或光滑管，2-1水冷器结构采用光滑管，阻力较小。2-4空冷器结构采用2-5翅片管，2-5翅片管的传热面积比光管高10～30倍，可以提高总的传热效率。圆形翅片管基管外径常用25mm、32mm和38mm三种规格。常用的翅片型式有2-5-2l型、2-5-3ll型。内部2-5-1基管可选用不锈钢或铝管，外部2-5翅片可选用铝带在张力下缠绕在2-5-1基管外表面上。其中2-5-3ll型翅片管耐大气腐蚀性优于2-5-2l型，适用于湿空冷。
57.1-5干式化学过滤材料采用多孔介质材料上浸渍化学药剂的方法加工而成。其中多孔介质材料包括采用三氧化二铝，活性炭和分子筛。化学药剂包括强氧化剂，磷酸和氢氧化钾等。其中强氧化剂包括高锰酸钾和高锰酸钠。
58.该除臭装置由1-7圆桶形外壳、1-6卡箍法兰、1-5干式化学滤料、1-3盲板、1-2挡雨帽、1-1格栅支撑组成。1-7圆桶形外壳与1-6卡箍法兰焊接成一体，在筒体底部焊接1-1格栅支撑，支撑的顶部铺一层多孔板或金属丝网，开孔率＞20％，目数为1～20目之间。1-5干式化学滤料从顶部进料口装入，1-5干式化学滤料的填装高度为200～600mm，一般设置为300mm。进料口是1-6卡箍法兰结构。可以选用多级滤料组合使用。每组之间用卡箍安装固定。顶部一级的外壳在靠近上部法兰处焊接一圈1-2挡雨帽，距离1-2挡雨帽下边缘10-20mm处开一圈1-4透气孔，孔径在20-30mm之间，进料口的1-6卡箍法兰与1-3盲板用卡箍固定密封，除1-5干式化学滤料之外，其余均采用不锈钢、铝和塑料等耐腐蚀的材料。
59.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还能够做出若干改进和替换，这些改进和替换均视为在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种压力井高温高湿气体除臭装置，包括压力井，其特征在于，所述压力井上设置有换热装置和除臭装置，所述换热装置设置于除臭装置下端，所述换热装置包括水冷器结构或空冷器结构中的一种结构，所述除臭装置包括固定外壳，所述固定外壳内设置有化学过滤单元，所述化学过滤单元上端和下端分别连接有支撑装置，所述支撑装置包括格栅支撑架，所述格栅支撑架上端设置有第二化学过滤单元，所述第二化学过滤单元和化学过滤单元内分别设置有干式化学滤料，所述第二化学过滤单元上端连接有透气装置，所述透气装置包括透气外壳，所述透气外壳上设置有透气孔，所述透气孔均匀设置于所述透气外壳周圈处，所述透气孔上端的所述透气外壳上设置有挡雨帽，所述透气外壳上端设置有盲板。2.根据权利要求1所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述固定外壳为圆桶形外壳，所述圆桶形外壳通过卡箍法兰与所述格栅支撑架固定焊接，所述格栅支撑架上端面铺设有多孔结构，所述多孔结构为多孔板或金属丝网的一种。3.根据权利要求2所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述多孔结构上方铺设干式化学滤料，所述干式化学滤料铺设高度为200-600mm。4.根据权利要求3所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述干式化学滤料由多孔介质材料和化学药剂组成，所述多孔介质材料包括二氧化铝、活性炭和分子筛，所述化学药剂包括强氧化剂、磷酸和氢氧化钾，所述强氧化剂包括高锰酸钾和高锰酸钠。5.根据权利要求1所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述水冷器结构包括中水入口、中水出口和多个第一换热管，所述第一换热管固定连接于管板上，所述管板与所述固定外壳连接，所述中水入口连接于所述第一换热管进水口，所述中水出口连接于所述第一换热管的出水口，所述第一换换热管为光滑管。6.根据权利要求1所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述空冷器结构包括空冷架，所述空冷架上设置有多个基管，所述基管固定连接于所述空冷架上，所述空冷架与所述固定外壳连接，所述基管上固定连接有翅片管，所述翅片管缠绕于所述基管外表面上，所述翅片管为铝带材质，所述基管采用不锈钢管或铝管材质的一种。7.根据权利要求1所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述水冷器结构或空冷器结构中的一种结构的排列方式为正三角形或转交正方形中的一种型式。8.根据权利要求6所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述翅片管的翅片型式为l型或ll型中的一种设置。9.根据权利要求1所述的一种压力井高温高湿气体除臭装置，其特征在于，所述挡雨帽下边缘10-20mm处设置所述透气孔，所述透气孔孔径设置在20-30mm。10.一种压力井高温高湿气体除臭装置的工艺方法，其特征在于，高温高湿气体除臭装置为权利要求1到9任一项权利要求所述的高温高湿气体除臭装置，包括以下步骤：s1：当恶臭气体通过压力井向上经过水冷器结构后，进行除湿除高温，其中恶臭气体以中水作为冷却介质，通过水冷器结构筒体下部的第一换热管中，与水冷器结构内的高热废气通过管壁进行换热，吸收热量后的中水从筒体上部的中水出口排出，同时水冷器结构内的高热废气温度降低后，部分水汽凝结成水，从而达到减湿的目的；s2：当恶臭气体以环境空气作为冷却介质，采用空冷器结构的翅片管扩展传热面积强化管外传热，靠空气横掠过翅片管管束后的空气温升带走管内热负荷，达到冷却基管内降
温高热废气的目的；采用空气作为冷却介质，腐蚀小不需要特殊的除垢和清洗，使用寿命长，空气容易获得，不需要附属设备和费用，温度降低，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿；s3：其中第一换热管和基管在排列方式主要为正三角形或转角正方形的形式，三角形排列有利于壳程流体形成湍流流动状态，正方形排列方式有利于壳程的清洗，恶臭气体通过干式的化学过滤材料，恶臭气体中的恶臭污染物被化学过滤材料吸附吸收，病菌被干式化学过滤材料中的强氧化剂杀灭，在恶臭气体经过干式化学过滤材料之前，通过换热工艺，将废气降温除湿处理，能够延长干式化学过滤材料的使用寿命。

技术总结
本发明公开了一种压力井高温高湿气体除臭装置及工艺方法，包括压力井，其特征在于，所述压力井上设置有换热装置和除臭装置，所述换热装置设置于除臭装置下端，所述换热装置包括水冷器结构或空冷器结构中的一种结构，所述除臭装置包括固定外壳，所述固定外壳内设置有化学过滤单元，所述化学过滤单元上端连接有支撑装置，所述支撑装置包括格栅支撑架，所述格栅支撑架上端设置有第二化学过滤单元，所述第二化学过滤单元内设置有干式化学滤料，恶臭气体通过压力井向上经过水冷器结构或空冷器结构后，温度降低，部分水汽凝结成水，从而使气体减湿，废气再经由干式化学过滤单元吸附吸收后，无臭排放至环境大气中。无臭排放至环境大气中。无臭排放至环境大气中。


技术研发人员：周芸 杨少康 王成林
受保护的技术使用者：瑞燃（上海）环境工程技术有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/23